姚成平,張曉遠(yuǎn),鄭國權(quán),楊憲杰,李建生
(廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院, 510635,廣州)
水土流失重點防治區(qū)劃分是新修訂的水土保持法中明確賦予各級政府的一項重要工作,是落實各級政府水土保持目標(biāo)責(zé)任考核和獎懲制度的重要依據(jù)[1-3]。水土流失的發(fā)生及其防治是一個動態(tài)變化的過程,反應(yīng)水土流失重點區(qū)域的水土流失重點防治區(qū)也應(yīng)隨之調(diào)整[4]。為滿足新形勢下廣東省水土保持工作的需求,亟需開展境內(nèi)重點防治區(qū)劃分工作。
目前,水土流失重點防治區(qū)劃分采取由“自上而下”形式進(jìn)行劃分[5],部分學(xué)者已在其劃分指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)等方面做了大量研究工作,水利部及部分省市如新疆、浙江等地已分別完成國家級、省級水土流失重點防治區(qū)劃分,已公告的成果中,劃分指標(biāo)主要參照水土流失重點防治區(qū)劃分導(dǎo)則(SL 717—2015)選取,定量指標(biāo)主要有林草植被覆蓋率、土壤侵蝕強度等,定性指標(biāo)主要有水土流失危險程度、危害程度和治理迫切程度及所處區(qū)位等。廣東省由于具有降雨強度大且集中、土壤抗蝕性差等獨特的地域特點[6],上述指標(biāo)不能全面反映境內(nèi)水土流失特點及防治需求,為使本區(qū)重點防治區(qū)劃分更切合本地實際。本次劃分在上述指標(biāo)的基礎(chǔ)上,結(jié)合廣東省地域特點,新增崩崗、坡耕地等定量劃分指標(biāo),并創(chuàng)新地將水土流失危險度定量化進(jìn)而創(chuàng)建水土流失高潛在危險面積比定量指標(biāo),構(gòu)建廣東省級土流失重點防治區(qū)劃分指標(biāo)體系及標(biāo)準(zhǔn),劃定水土流失重點防治區(qū)。
廣東省地處歐亞大陸的東南緣,位于E 109°45′~117°20′,N 20°09′~25°31′之間,面積約17.98萬km2。2017年末下轄21個地級市,常住人口約1萬999萬人。境內(nèi)屬東亞季風(fēng)區(qū),從北向南分別為中亞熱帶、南亞熱帶和熱帶氣候,區(qū)內(nèi)地形高差大,地貌以山地丘陵為主,區(qū)內(nèi)植被豐富,林草覆蓋率約56.8%,土壤以紅壤、赤紅壤為主,年平均氣溫21.8 ℃,年平均降水量為1 789.3 mm,水熱資源豐富,降雨多、強度大且年內(nèi)分布不均。
本研究涉及有水土流失現(xiàn)狀、植被覆蓋度、土地利用、降雨、崩崗、水土流失潛在危險度等數(shù)據(jù);其中,水土流失現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源于2013年廣東省第4次遙感普查成果,植被覆蓋度利用全省2016年6月TM遙感影像通過NDVI計算得出,土地利用數(shù)據(jù)采用2016年廣東省國土二調(diào)數(shù)據(jù),崩崗數(shù)據(jù)來源于廣東省崩崗調(diào)查報告,降雨數(shù)據(jù)采用境內(nèi)各市212個市級雨量站近20年觀測成果,土壤數(shù)據(jù)來自廣東省土壤分布圖,水土流失潛在危險度數(shù)據(jù)利用地形地貌、土壤、降雨、地質(zhì)等數(shù)據(jù)計算而得。
2.2.1 重點防治區(qū)特性分析 根據(jù)《水土保持法》法律釋義,水土流失潛在危險較大的區(qū)域應(yīng)當(dāng)劃定為重點預(yù)防區(qū),水土流失嚴(yán)重的區(qū)域應(yīng)當(dāng)劃定為重點治理區(qū)。水土流失潛在危險較大的區(qū)域是指目前水土流失較輕,但潛在的水土流失危險程度較高,對國家、省或區(qū)域水資源安全、防洪安全以及生態(tài)安全有重大影響的生態(tài)脆弱區(qū)或敏感區(qū)[7-8]。水土流失嚴(yán)重的區(qū)域主要指人口密度較大、人為活動較頻繁、水土流失是區(qū)域內(nèi)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展主要制約因素的區(qū)域[9]。
據(jù)此,結(jié)合廣東省自然、社會經(jīng)濟特點以及水土流失現(xiàn)狀分布及其特點,廣東省重點預(yù)防區(qū)應(yīng)具備以下特點:區(qū)域現(xiàn)狀植被覆蓋較好,水土流失程度相對較輕,但水土流失潛在危險程度較高,而且此類區(qū)域是國家或省級重要的生態(tài)屏障和生態(tài)功能區(qū),涉及重要江河源頭區(qū)、重要飲用水源區(qū)和湖庫周邊區(qū)等生態(tài)功能突出的區(qū)域[10],一旦地表受到人為擾動,植被遭到破壞后,極易發(fā)生水土流失且相對嚴(yán)重、危害較大[11];廣東省重點治理區(qū)需具備以下特征之一:現(xiàn)狀水土流失嚴(yán)重、危害較大,急需開展搶救或保護(hù)性治理[12-13],區(qū)域內(nèi)崩崗或坡耕地集中分布,且具有一定規(guī)模。
2.2.2 水土流失重點預(yù)防區(qū)劃分方法
1)定量指標(biāo):根據(jù)上文分析的水土流失重點預(yù)防區(qū)特征,研究選取的定量指標(biāo)包括水土流失輕微率、林草植被覆蓋率及水土流失高潛在危險區(qū)面積比等。
根據(jù)重點防治區(qū)劃分導(dǎo)則,南方紅壤區(qū)內(nèi)水土流失重點預(yù)防區(qū)林草覆蓋率應(yīng)>60%、水土流失輕微率應(yīng)>75%;廣東省在南方紅壤區(qū)內(nèi)偏南位置,降雨量、植被覆蓋率、水土流失面積等高出區(qū)域平均值的比例約10%。筆者將上述指標(biāo)提高10%,即將水土流失輕微率>85%、林草植被覆蓋率>70%作為判定重點預(yù)防區(qū)的定量標(biāo)準(zhǔn)。另外,劃分導(dǎo)則將水土流失危險程度重度以上面積占土地面積的30%的區(qū)域作為劃分重點預(yù)防區(qū)的定性指標(biāo),筆者創(chuàng)新性地將水土流失危險程度進(jìn)行了量化,構(gòu)成因子包括地形地貌、土壤、降雨和地質(zhì)巖性等[14],利用GIS的空間疊加分析功能將各因子疊加,得出廣東省水土流失潛在危險度分布圖,進(jìn)而劃分出水土流失低潛在危險度區(qū)域和高潛在危險度區(qū)域[15-16]。本劃分將水土流失高潛在危險區(qū)面積比>15%的區(qū)域判定為重點預(yù)防區(qū)的定量判斷標(biāo)準(zhǔn)。
2)定性指標(biāo):判斷區(qū)域是否位于石漠化嚴(yán)重區(qū)、大江大河源頭區(qū)以及區(qū)域內(nèi)的生態(tài)功能的重要性、生態(tài)環(huán)境的脆弱性,在適當(dāng)放寬定量指標(biāo)取值標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,定性判斷。
據(jù)以上指標(biāo)選取及分析,結(jié)合區(qū)域是否與主體功能區(qū)規(guī)劃、已批復(fù)的水土保持綜合及專項規(guī)劃、土地利用、環(huán)境保護(hù)等規(guī)劃協(xié)調(diào),構(gòu)建重點預(yù)防區(qū)劃分指標(biāo)體系,見表1。
表1 廣東省水土流失重點預(yù)防區(qū)劃分指標(biāo)構(gòu)成表Tab.1 Prvided indexes of key prevention region of soil erosion of Guangdong province
2.2.3 水土流失重點治理區(qū)劃分方法
1)定量指標(biāo):根據(jù)前述重點治理區(qū)特征,本次研究選取的定量指標(biāo)包括土壤侵蝕強度、崩崗數(shù)量及崩崗侵蝕面積比、坡耕地面及坡耕比等因子。
根據(jù)劃分導(dǎo)則,南方紅壤區(qū)重點治理區(qū)定量指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)為有:水土流失面積比>15%,中度以上水土流失面積比>40%。據(jù)統(tǒng)計,廣東省內(nèi)水土流失面積比和中度以上水土流失面積比南方紅壤區(qū)內(nèi)平均值分別高出5%、10%,本文將上述2個定量指標(biāo)分別提高5%和10%,即將水土流失面積比>20%同時中度以上水土流失面積比>50%作為判斷重點治理區(qū)的定量標(biāo)準(zhǔn)。此外,廣東省崩崗和坡耕地數(shù)量眾多,是最典型且危害較大的侵蝕類型,結(jié)合境內(nèi)崩崗及坡耕地分布情況及其占全區(qū)水土流失面積比例,將鎮(zhèn)街范圍內(nèi)崩崗個數(shù)>500處且崩崗占區(qū)域水土流失面積比>20%或者坡耕地面積>200 hm2且坡耕比>15%做為定量指標(biāo)判斷標(biāo)準(zhǔn)。選取及判定標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。
2)定性指標(biāo):包括是否涉及滑坡及泥石流等山洪災(zāi)害嚴(yán)重區(qū)、水土流失危害嚴(yán)重區(qū)、及迫切治理區(qū)等,在適當(dāng)放寬定量指標(biāo)取值標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,定性判斷劃分區(qū)域。
綜上,本文中水土流失重點治理區(qū)劃分指標(biāo)體系見表2。
2.2.3 判定標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)重點防治區(qū)特性及定量、定性指標(biāo)判定標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)如下劃分條件,符合(1)、(3)選項之一的鎮(zhèn)街,劃定為水土流失重點預(yù)防區(qū),符合(2)、(3)選項之一的鎮(zhèn)街,劃定為水土流失重點治理區(qū)。水土流失重點預(yù)防區(qū)和治理區(qū)劃分指標(biāo)體系及標(biāo)準(zhǔn)分別見表1和表2。
選項(1):定量指標(biāo)全部符合;選項(2):定量指標(biāo)符合其中一項;選項(3):接近定量指標(biāo)判定條件且符合定性指標(biāo)的區(qū)域。
表2 廣東省水土流失重點治理區(qū)劃分指標(biāo)構(gòu)成表Tab.2 Divided indexes of key control region in soil erosion in Guangdong province
根據(jù)劃分指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn),將北江上中游和漠陽江上游的5個市、18個縣(市、區(qū))中的108個鎮(zhèn)轄區(qū)劃定為省級水土流失重點預(yù)防區(qū),面積約23 613.52 km2,占全省國土面積的13.13%;將榕江上中游、鑒江上中游和西江下游的5個市、10個縣(市、區(qū))中的58個鎮(zhèn)轄區(qū)劃定為省級水土流失重點治理區(qū),面積約8 211.79 km2,占全省國土面積的4.57%。劃分結(jié)果見表3。
劃定的水土流失重點預(yù)防區(qū)分布于粵北的韶關(guān)、清遠(yuǎn)市和粵西的陽江、江門及肇慶市,以山丘區(qū)為主,植被覆蓋率約82.44%,水土流失輕微率約96.27%;水土流失面積約占區(qū)域面積的8.9%;水土流失高潛在危險區(qū)面積約占區(qū)域面積的13.73%。人口密度為251人/km2,年均降水量約1 865.62 mm,年平均氣溫24.2 ℃。區(qū)域內(nèi)人類社會經(jīng)濟活動強度較低,林草植被覆蓋率較高,且涉及部分生態(tài)敏感區(qū),水土流失潛在危險程度較高。
劃定的水土流失重點治理區(qū)分布于粵東的河源市以及粵西的云浮、肇慶和茂名市,地形相對平坦,海拔較低,水土流失面積約占區(qū)域面積的24.99%,中度以上流失面積占水土流失面積的57.02%,人口密度為416人/km2,年均降水量約1 733.21 mm,年平均氣溫22.20 ℃。區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟活動頻繁,水土流失相對嚴(yán)重,一旦發(fā)生水土流失,造成的危害較大,且恢復(fù)治理成本較高。
從保障全省生態(tài)安全和經(jīng)濟與社會環(huán)境安全的需求出發(fā),依據(jù)相關(guān)的法律法規(guī),參照國家重點防治區(qū)劃分導(dǎo)則,結(jié)合廣東省實際情況,在分析影響水土流失的自然、社會等諸多因素的基礎(chǔ)上,以鎮(zhèn)街為劃分單位,根據(jù)水土流失防治區(qū)特性,科學(xué)合理的選取了定量和定性指標(biāo),制定省級水土流失重點防治區(qū)劃分指標(biāo)體系及判定標(biāo)準(zhǔn)。避免以往劃分過程中標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、界線不明確及劃分結(jié)果缺乏說服力等缺點,使得劃分成果的應(yīng)用型更實用。劃分成果可明確全省水土流失防治重點,實行分區(qū)防治戰(zhàn)略和分類指導(dǎo)[17],為服務(wù)于地方政府水土保持目標(biāo)考核、國家及省水土保持重點工程以及生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持管理,保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用;但由于劃定重點防治區(qū)涉及因素較多,筆者僅選取對重點防治區(qū)劃分影響較大的水土流失、降雨、植被、地形等因子,其他影響因子尤其是人為影響因子研究相對較少,定性指標(biāo)判斷也較少,判定標(biāo)準(zhǔn)相對模糊,在接下來研究中,如何全面的篩選定量指標(biāo),合理增加人為影響指標(biāo),使得劃分指標(biāo)體系更加合理,劃分結(jié)果更具實用性,是劃定水土流失重點防治區(qū)的一個重要研究方向。
表3 廣東省水土流失重點防治區(qū)劃分成果表Tab.3 Result table of key prevention and control region of soil erosion in Guangdong province km2